近30年埃塞俄比亚低海拔区草地灌丛化过程特征

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunxiaoyan
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本文以埃塞俄比亚低海拔区灌丛化草地为研究对象,结合遥感解译、实地调查与实验室分析等多种分析方法,以空间代替时间,在对灌丛化草地分级基础上,探讨了不同程度灌丛化草地植被特征与土壤理化性质变异特征,通过计算单一土地利用动态度与土地利用变化重要性指数等指标分析了研究区近30年灌丛化草地时空变化与土地利用变化类型。结果表明:  (1)研究区内不同程度灌丛化草地草本植物在群落结构变化上极其显著。随灌丛化程度加重,草地草本植物总盖度、建群种盖度、地上生物量及植物平均高度急剧下降。其中,轻度灌丛化、中度灌丛化、重度灌丛化草地的草本植物的总盖度、建群种盖度、地上生物量呈显著差异。重度灌丛化区建群种植物种类较多,且多为禾本科植物,是牲畜满意度较高、喜食的牧草。  (2)不同程度灌丛化草地土壤物理性质差异显著。土壤水分特征表现为中度灌丛化草地最高,重度和中度灌丛化草地都出现随土壤深度增加,土壤含水量增加的现象;容重表现为中度灌丛化最低,而轻度灌丛化草地土壤容重最大;土壤紧实度与表层(0-5cm)土壤容重规律一致,即中度<重度<轻度灌丛化草地;从土壤机械组成来看,各等级灌丛化草地黏粒含量差别不大,差异不显著,随土层变化差异也不显著。  (3)不同程度灌丛化草地土壤化学性质差异显著。中度灌丛化草地土壤的pH值和电导率显著高于轻度和重度灌丛化草地。灌丛化草地土壤的有机质、全N和全P含量随灌丛化程度的加深表现出先增大后减小的趋势,中度灌丛化草地土壤中有机质含量与轻度灌丛化差异显著,全N含量与轻度和重度灌丛化差异不显著,全P含量与轻度和重度灌丛化差异均显著;全K含量随灌丛化程度的加深表现出先减小后增大的趋势,轻度灌丛化草地土壤中含量最高,仅与中度灌丛化差异显著;土壤的无机氮含量随灌丛化程度的加深表现出增加的趋势,重度灌丛化草地土壤中含量最高,但与中度和轻度灌丛化差异不显著;速效P在中度灌丛化草地土壤中含量最高,重度灌丛化其次,轻度灌丛化最低,且相互差异显著;速效K含量随灌丛化程度的加深表现出下降的趋势,轻度与中度灌丛化草地差别不大,较重度灌丛化草地差异也不显著。  (4)1986~2016年,总草地面积变化幅度不大,2003年达最大,为4282.31km2;灌丛化草地面积整体呈上升趋势,在2003年达最大,为3742.49km2,其中重度灌丛化草地面积也达最大,为2664.17km2;2003年至2016年有小幅下降;草地面积整体呈下降趋势,在1986年面积最大,为1210.87km2,仅2003年至2016年有小幅上升;1986~2016年30年的各土地类型的年均变化率中,林地、其它和草地的变化速率为负,灌丛化草地的为正,包括轻度、中度和重度灌丛化草地;其中,其它类型的减少速度最快,为-1.47%,其次是草地,为-1.12%;轻度灌丛化草地的增加速度最快,为1.24%,其次是重度灌丛化草地,为0.96%。  (5)研究区土地利用变化面积3099.09km2,占总面积的57.12%;发生的30种土地类型变化中,林地转重度灌丛化草地、中度转重度灌丛化草地、重度灌丛化草地转其它、草地转重度灌丛化草地、重度转中度灌丛化草地、草地转中度灌丛化草地等12类土地变化是土地利用变化的主要方向;其中土地类型变化过程中,林地向重度灌丛化草地转化,中度向重度灌丛化草地转化,重度灌丛化草地向其它类型转化和草地向重度灌丛化草地转化的面积较大,所占比例较高,分别为8.56%、5.82%、5.23%和5.22%,是土地类型变化的最主要的类型;总体来说,林地和草地多是向灌丛化草地转化,灌丛化草地面积有所增加。
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